對於很多人來說，相控陣雷達非常耳熟，但它的原理又是什麼呢？傳統雷達與相控陣雷達之區別要說相控陣雷達的原理，就不得不提一下傳統雷達的工作方式。影視中，如果非要出現雷達畫面的話，傳統雷達就是最好的道具，因為傳統雷達動感十足，快速旋轉的天線便於營造緊迫感。傳統機械式雷達通過不停轉動來掃描目標雷達探測目標距離的原理：雷達波從發射到從目標返回的總時間，乘上光速，等於目標距離的兩倍。傳統雷達依靠360度旋轉來掃描目標，而相控陣雷達與它的區別是，絕大多數相控陣雷達都是不動的，既然不動，那它又是如何掃描不同方向的呢？答案是，相控陣雷達不是“一個雷達”，本質上，它是很多個“傳統雷達”的共同體。相控陣雷達的天線很容易就能發現，相控陣雷達的天線由無數個小單元天線組成，這些小單元天線叫做“陣元”，對於有源相控陣雷達來說，每一個陣元都是獨立控制的，它們既能獨立發射雷達波，也能接收雷達波的回波訊號。相控陣雷達不但不動，而且天線陣列也是平面的，那奇怪了，它到底是如何調整掃描方向的？顧名思義，“相控陣”就是控制每個陣元產生電磁波的相位與幅度，以此強化電磁波在指定方向上的強度，並壓抑其他方向的強度，從而實現讓電磁波束的方向發生改變。相控陣雷達掃描不同方向動畫示意圖這就是相控陣雷達的基本工作原理，人們常把傳統機械式掃描雷達比喻為“個體戶”，而把相控陣雷達說成是“合作社”。人們還把它說成是21世紀的雷達，是否裝配相控陣雷達也是第四代戰鬥機一個非常重要的標準。而很多第三代機，把老式雷達改裝成相控陣雷達後，戰鬥力迅速提高。F-16裝上相控陣雷達後，火雞變鳳凰下面，我們就來看看，相控陣雷達有那些先進之處。沒有機械運動相控陣雷達因為省去了整個天線的機械驅動系統，所以它的可靠性非常高，平均無故障時間遠遠高於傳統雷達。另外，相控陣雷達的思想有點兒類似於網際網路，某些節點壞了不影響整體功能的使用，數百個或上千個陣元中，就算有百分之十的陣元損壞，相控陣雷達依然可以使用。分身有術相控陣雷達是否強大，跟“陣元”是否先進和陣元數量的多少有很大的關係。陣元的數量可以是幾百個，也可以是上萬個，像美國的“鋪路爪”陸基相控陣預警雷達，就有15360個能發射電磁波的陣元和2000個不發射電磁波的陣元。15360個陣元分成96組，與其他不發射電磁波的輻射器搭配起來，本質上相當於96部雷達的組合體。美國的“鋪路爪”長程預警雷達，主要用於監視彈道導彈，它可以探測導彈的彈道、發射點，計算出彈著點的位置。同時，它還可以用於監視和探測太空中的衛星。正是因為有非常多的陣元，所以，軍艦面對敵方導彈的飽和攻擊時，可以把所有陣元分成若干組，每一組分別跟蹤和對付一個目標。我們經常聽到某種戰機或者軍艦能同時對付多少個多少個目標，其實，這其中的大部分功勞主要是屬於戰機或者軍艦上的相控陣雷達。F-35戰機配備的AN / APG-81相控陣雷達，既可以跟蹤空中的目標，還能監視地面上坦克和車輛，以及海面上的船隻。快速切換蜻蜓的複眼蜻蜓的眼睛又大又鼓，佔據著頭部的絕大部分，它是世界上眼睛最多的昆蟲之一，由上萬隻“小眼”組成，蜻蜓的視力很棒，還能向上、向下、向前、向後看而不必轉頭。相控陣雷達跟蜻蜓的複眼有相似之處，每一個陣元相當於蜻蜓的每一隻小眼。在很多人的眼裡，雷達就是會發射和接收電磁波的鐵傢伙，但是其實，人類的眼睛又何嘗不是這樣？人的眼睛依靠接收可見光這種電磁波從而看見東西，而雷達，本質上就是“人著眼”，它是戰機、軍艦和衛星的眼睛，沒有雷達，拳頭再硬也無用武之地。傳統雷達像人類的眼睛，估計還是獨眼龍那種，想看到左邊，就得把頭扭向左邊；而相控陣雷達，相當於蜻蜓的複眼，看左邊和右邊都不用扭頭。這樣的好處是，相控陣雷達探測和跟蹤目標的速度極快，如果要調整100度的方向，普通雷達因為要轉動，大約需要1秒，而相控陣雷達所需時間不到1毫秒。它是雷達界的全能冠軍在過去，軍艦上安裝有不同種類的雷達，體積龐大、重不說，另一個麻煩是干擾，常常是，一種雷達工作時，另一種雷達就會受到干擾，嚴重的甚至不能同時工作。由於相控陣雷達由電腦控制，所以它的方位指向和波段切換速度極快，能夠同時完成對空、對地、對海不同目標的探測，如此的話，它可以把原來需要多種不同種類雷達才能完成的任務一下子接過來，實現火控雷達、搜尋雷達、預警雷達等合而為一。另外，相控陣雷達還可以進行戰機間通訊，如果集中波速，可以對敵實施電磁干擾戰。相控陣雷達可以在1秒內關機，1秒內開機，好處是，當軍艦遇到依靠雷達訊號進行引導的“反雷達導彈”時，可以迅速地把朝向來襲導彈方向的雷達關機，同時，其他方向的雷達保持開啟。智能蒙皮相控陣雷達由多個獨立的收發陣元組成，未來技術成熟後，這些陣元可以分散到機身各處，與機身徹底融為一體，這就是戰機的智能蒙皮，它能讓飛機的機身更緊湊，進一步減少風阻。預警機背著一個“大圓盤”，這是不得已而為之。未來智能蒙皮成熟後，大圓盤或許不再存在。以上，人們把相控陣雷達說成是21世紀的雷達，並把它作為第四代戰機最重要的評判標準之一，實在是一點不為過。 (FPGA技術江湖)

引言：殲-10C憑藉直徑800毫米的有源相控陣雷達（探測距離達200公里，能同時跟蹤15個目標+鎖定其中4個。），VS陣風（陣風的RBE2-AA雷達，覆蓋160公里），陣法全程處於被動狀態。更致命的是，殲-10C掛載的霹靂-15中遠端導彈射程遠超印度陣風配備的“米卡”導彈（僅50公里），一旦開火，印軍連逃逸的機會都微乎其微。本文就稍微介紹下相控陣雷達及其A股產業鏈分析；隨著相控陣雷達結構轉型升級，有源模擬和數字陣列相控陣雷達逐漸擴大應用，其核心元件如ADC/DAC 晶片、T/R 元件的用量呈倍數上漲。一：相控陣雷達相控陣雷達最早是基於軍事需求而研製的，主要目的是為了實現對洲際導彈的預警。目前，軍用雷達已經廣泛地採用了相控陣技術，幾乎所有的陸基、海基、空基和天基武器平台均裝備了相控陣雷達產品。傳統雷達與相控陣雷達性能比較:相控陣雷達的技術演進大致可分為三個階段：無源相控陣、有源相控陣和數字陣列相控陣。其中，數字陣列技術的出現推動了有源相控陣雷達的進一步發展，並為數字陣列雷達的提出與實現奠定了基礎。總體來看，相控陣雷達正朝著更高的效率、更小的體積、更高的可靠性以及更強的靈活性方向不斷演進。無源相控陣雷達採用一個中央功率發射機作為訊號源，通過無源網路（如透鏡系統或波導網路）對陣列中各個輻射單元的發射功率進行分配。每個陣元配備獨立的移相器，以控制波束的方向。接收時，所有陣元接收到的訊號統一送至中央接收機進行處理。因此，在無源相控陣雷達中，僅有一個T/R元件（即中央發射/接收系統），結構相對簡單，但靈活性和冗餘度較低。有源相控陣雷達則在每個輻射單元上都配置了一個完整的發射/接收（T/R）元件。每個T/R元件均可獨立完成訊號的發射與接收，具備相位和增益調節能力，具有更高的整合度和靈敏度。這種設計顯著提高了雷達系統的可靠性、靈活性和抗干擾能力。由於每個陣元都有自己的T/R元件，因此整體T/R元件數量大幅增加，雷達的複雜性和成本也隨之上升，但性能優勢十分明顯。數字陣列相控陣雷達是在有源相控陣基礎上進一步引入數字波束形成（DBF）技術，將更多的訊號處理功能從模擬域轉移到數字域。其核心在於使用高性能ADC/DAC器件，使每個陣元的訊號在接收後立即被數位化，再通過數字訊號處理器進行波束合成和控制。這不僅提升了雷達的掃描頻率、掃描範圍和抗干擾能力，還實現了多波束、多功能操作，增強了雷達的任務適應性和智能化水平。從無源相控陣到有源相控陣，T/R元件數目大幅上漲。無源相控陣雷達僅有一個中央發射機和一個接收機，發射機產生的高頻能量經電腦自動分配給天線陣的各個輻射器，目標反射訊號經接收機統一放大，只在天線模組使用一個T/R元件。有源相控陣雷達的每個輻射器都配裝有一個發射/接收元件，每一個元件都能自己產生、接收電磁波。有源相控陣雷達賦予飛機抗擊多目標能力，作戰優勢明顯。與傳統機械掃描雷達相比，有源相控陣具更大功率孔徑乘積，波束調度高速靈活，使之在作用距離、抗干擾、可靠性和天線隱身設計等方面都具有明顯優勢，極大拓寬了機載雷達抗擊多目標、探測遠目標的能力。二：相控陣雷達結構分析相控陣雷達主系統要包括相控陣天線、收發元件和訊號處理系統。相控陣雷達與傳統雷達結構上的區別主要在於雷達天線系統。因其具有天線波束變化快、空間功率綜合能力強的特點，可完成多目標跟蹤、高資料率搜尋等工作，在艦載預警、敵我識別、偵察監視、氣象預測等特種、民用領域應用廣泛。相控陣系統結構圖:相控陣天線是相控陣雷達的核心元件：有源相控陣天線具有波束快速掃描、高速靈活的波束調度、訊號能量的分配與轉換、自適應調整等特點。相比反射面天線，相控陣天線能更好地實現自主控制、目標跟蹤和空間掃描功能。有源相控陣天線具有高增益、多點波束、波束在軌重構等特點。大型相控陣雷達天線陣面包含上萬個天線單元，每個陣面基本模組整合了天饋、收發、校正、監控、供電和環控等系統，裝置量多，邏輯關係複雜，安裝要求高。（天線：收&發訊號）有源相控陣天線架構隨著相控陣天線朝著高整合、高智能和高精度的方向發展，天線規模日益龐大、天線真元和通道數量越來越多，裝置體積不斷減小。T/R模組是有源相控陣雷達發展的核心，整個有源相控陣雷達系統由成百上千個輻射器按照一定的排布構成，每個輻射器後端均連接一個單獨有源相控陣T/R元件，在波束形成器的控制下，對訊號幅度和相位進行加權控制，最終實現波束在空間的掃描。因此，有源相控陣T/R元件的性能參數直接決定相控陣雷達系統的作用距離、空間解析度、接收靈敏度等關鍵參數。收發合一的T/R元件包括發射支路、接收支路及射頻轉換開關及移相器。每個T/R元件主要由發射高功率放大器（HPA）、濾波器，限幅器，又有低噪聲放大器（LNA）、衰減器及移相器、波束控制電路等組成。是集高頻、低頻、大訊號、小訊號、數字與模擬為一體的複雜電子裝置。隨著雷達的快速發展，T/R模組正朝著頻頻寬、訊號質量好、散熱好、增益與效率高、穩定可靠等方面推進。FPGA具有高整合、可重複編輯性、高速平行運算特性等特點，成為相控陣波控系統採用的主流晶片方案之一。。相控陣雷達通過軟硬體控制來實現波束指向相較於陣面的改變，其波束控制系統的性能的推進也進一步推動波束控制系統從波控碼解算發展到了現在的相控陣系統的綜合控制系統，FPGA作為主控晶片因其處理速度快、處理資料即時性強、開發周期短、運行速度快和項目研發成本低等特性，越來越被廣泛使用。三：相控陣雷達上市公司分析3.1 鋮昌科技：T/R晶片佔營收90%以上；主要產品相控陣T/R晶片是相控陣雷達最核心的元器件。T/R晶片被整合在T/R元件中，負責訊號的發射和接收並控制訊號的幅度和相位，從而完成雷達的波束賦形和波束掃描，其指標直接影響雷達天線的指標，對雷達整機的性能起到至關重要的作用。此外，相控陣雷達的探測能力還與T/R晶片數量密切相關，一部相控陣雷達通常包含多組T/R晶片。鋮昌科技作為國內少數能夠提供T/R晶片完整解決方案的企業之一，產品涵蓋整個固態微波產品鏈，包括GaAs/GaN功率放大器晶片、GaAs低噪聲放大器晶片、GaAs收發前端晶片、收發多功能放大器晶片、幅相多功能晶片、模擬波束賦形晶片、數控移相器晶片、數控衰減器晶片、功分器晶片、限幅器晶片等十余類高性能微波毫米波相控陣晶片，頻率可覆蓋L波段至W波段。目前公司產品已批次應用於星載、地面、機載相控陣雷達及衛星通訊等領域。機載領域T/R晶片產品已成為公司主要營收部分之一。2024年業績跳水，目前是ST鋮昌。3.2 國博電子有源相控陣T/R元件和射頻積體電路（核心供應商）主要產品包括有源相控陣T/R元件、射頻模組、射頻放大類晶片、射頻控制類晶片等。在射頻模組領域，國博電子相關產品主要包括大功率控制模組和大功率放大模組，產品覆蓋多個頻段，主要應用於移動通訊基站等領域。國博電子射頻晶片主要包括射頻放大類晶片、射頻控制類晶片，廣泛應用於移動通訊、通訊感知、衛星通訊等系統裝置和手機、無人機、物聯網等終端產品。（基站，射頻終端等）有源相控陣雷達需要數量眾多的T/R元件共同構成有源相控陣陣面，有源相控陣T/R元件的性能也進一步決定了有源相控陣雷達系統的體積、重量、成本和功耗。機遇：5G-A通感一體、無人機通訊及低空經濟場景將驅動T/R元件向毫米波及超低功耗方向演進。同時，有源相控陣雷達的放量及衛星通訊產業的發展，將進一步鞏固T/R元件在市場中的戰略地位。淨利潤及淨利潤率資料優秀，淨資產收益率高，國博電子實際控股人中國電科（這是優勢）。3.3 臻鐳科技主要產品包括射頻收發晶片及高速高精度ADC/DAC晶片、電源管理晶片、微系統及模組等，產品及技術主要應用於資料鏈、電子對抗、無線通訊終端、新一代電台、相控陣通訊、電子系統供配電等特種行業領域.在特種行業領域，公司產品作為核心晶片大規模批次應用於多個裝備型號，且亮相70周年國慶閱兵、軍民融合發展高科技成果展等，為國防資訊化、現代化提供有效支撐通訊保障，在國產裝備跨越式發展中起到了重要作用；在衛星網際網路領域，公司產品推動了衛星和載荷系統小型化、輕量化，已與行業內主流核心科研院所及多家優勢企業開展合作，已成為國產基礎元器件最重要的供應商之一，卡位和份額優勢顯著。(注會揚帆說財經)

對很多人來說，相控陣雷達非常耳熟，但它的原理又是什麼呢？傳統雷達與相控陣雷達區別要說相控陣雷達的原理，就得提一下傳統雷達的工作方式。影視中，如果非要出現雷達畫面的話，傳統雷達就是最好的道具，因為傳統雷達動感十足，快速旋轉的天線便於營造緊迫感。傳統機械式雷達透過不停轉動來掃描目標雷達探測目標距離的原理：雷達波從發射到從目標返回的總時間，乘上光速，等於目標距離的兩倍。傳統雷達依靠360度旋轉來掃描目標，而相控陣雷達與它的區別是，絕大多數相控陣雷達都是不動的，既然不動，那它又是如何掃描不同方向的呢？答案是，相控陣雷達不是“一個雷達”，本質上，它是許多“傳統雷達”的共同體。相控陣雷達的天線很容易就能發現，相控陣雷達的天線由無數個小單元天線組成，這些小單元天線叫做“陣元”，對於有源相控陣雷達來說，每一個陣元都是獨立控制的，它們既能獨立發射雷達波，也能接收雷達波的回波信號。相控陣雷達不但不動，而且天線陣列也是平面的，那奇怪了，它到底是如何調整掃描方向的？顧名思義，「相控陣」就是控制每個陣元產生電磁波的相位與幅度，以此強化電磁波在指定方向上的強度，並壓抑其他方向的強度，從而實現讓電磁波束的方向改變。相控陣雷達掃描不同方向動畫示意圖這就是相控陣雷​​達的基本工作原理，人們常把傳統機械式掃描雷達比喻為“個體戶”，而把相控陣雷達說成是“合作社”。人們還把它說成21世紀的雷達，是否裝配相控陣雷達也是第四代戰鬥機一個非常重要的標準。而許多第三代機，把老式雷達改裝成相控陣雷達後，戰鬥力迅速提高。F-16裝上相控陣雷達後，火雞變成鳳凰下面，我們就來看看，相控陣雷達有那些先進之處。沒有機械運動相控陣雷達因為省去了整個天線的機械驅動系統，所以它的可靠性非常高，平均無故障時間遠遠高於傳統雷達。另外，相控陣雷達的想法有點兒類似於互聯網，某些節點壞了不影響整體功能的使用，數百個或上千個陣元中，就算有百分之十的陣元損壞，相控陣雷達依然可以使用。分身有術相控陣雷達是否強大，跟「陣元」是否先進和陣元數量的多寡有很大的關係。陣元的數量可以是幾百個，也可以是上萬個，像美國的「鋪路爪」陸基相控陣預警雷達，就有15360個能發射電磁波的陣元和2000個不發射電磁波的陣元。 15360個陣元分成96組，與其他不發射電磁波的輻射器搭配起來，本質上相當於96部雷達的組合體。美國的「鋪路爪」長程預警雷達，主要用於監視彈道導彈，它可以探測導彈的彈道、發射點，計算出彈著點的位置。同時，它還可以用於監視和探測太空中的衛星。正是因為有非常多的陣元，所以，軍艦面對敵方導彈的飽和攻擊時，可以把所有陣元分成若干組，每一組分別跟蹤和對付一個目標。我們常聽到某種戰機或軍艦能同時對付多少個多少個目標，其實，這其中的大部分功勞主要是屬於戰機或軍艦上的相控陣雷達。F-35戰機配備的AN / APG-81相控陣雷達，既可以追蹤空中的目標，還能監視地面上坦克和車輛，以及海面上的船隻。快速切換蜻蜓的複眼蜻蜓的眼睛又大又鼓，佔據著頭部的絕大部分，它是世界上眼睛最多的昆蟲之一，由上萬隻「小眼」組成，蜻蜓的視力很棒，還能向上、向下、向前、向後看而不必轉頭。相控陣雷達跟著蜻蜓的複眼有相似之處，每一個陣元都相當於蜻蜓的每一隻小眼。在很多人的眼裡，雷達就是會發射和接收電磁波的鐵傢伙，但其實，人類的眼睛又何嘗不是這樣？人的眼睛依靠接收可見光這種電磁波從而看見東西，而雷達，本質上就是“人著眼”，它是戰機、軍艦和衛星的眼睛，沒有雷達，拳頭再硬也無用武之地。傳統雷達像人類的眼睛，估計還是獨眼龍那種，想看到左邊，就得把頭扭向左邊；而相控陣雷達，相當於蜻蜓的複眼，看左邊和右邊都不用扭頭。這樣的好處是，相控陣雷達探測和追蹤目標的速度極快，如果要調整100度的方向，普通雷達因為要轉動，大約需要1秒，而相控陣雷達所需時間不到1毫秒。它是雷達界的全能冠軍在過去，軍艦上安裝有不同種類的雷達，體積龐大、重不說，另一個麻煩是乾擾，常常是，一種雷達工作時，另一種雷達就會受到干擾，嚴重的甚至不能同時工作。由於相控陣雷達由電腦控制，所以它的方位指向和波段切換速度極快，能夠同時完成對空、對地、對海不同目標的探測，如此的話，它可以把原來需要多種不同種類雷達才能完成的任務一下子接過來，實現火控雷達、搜尋雷達、預警雷達等合而為一。另外，相控陣雷達還可以進行戰機間通訊，如果集中波速，可以對敵實施電磁幹擾戰。相控陣雷達可以在1秒內關機，1秒內開機，好處是，當軍艦遇到依靠雷達信號進行引導的「反雷達導彈」時，可以迅速地把朝向來襲導彈方向的雷達關機，同時，其他方向的雷達保持開啟。智慧蒙皮相控陣雷達由多個獨立的收發陣元組成，未來技術成熟後，這些陣元可以分散到機身各處，與機身徹底融為一體，這就是戰機的智慧蒙皮，它能讓飛機的機身更緊湊，進一步減少風阻。預警機背著一個“大圓盤”，這是不得已而為。未來智慧蒙皮成熟後，大圓盤或許不再存在。以上，人們把相控陣雷達說成是21世紀的雷達，並把它當作第四代戰機最重要的評判標準之一，實在是一點不為過。 （FPGA技術江湖）